7 главных научных новостей недели по версии «Образовача» — Нобелевские премии, телегония у мух и программируемые вирусы
Нобелевская неделя На этой неделе состоялось главное научное событие года — объявление лауреатов Нобелевской премии по физиологогии и медицине, химии и физике. Многие комментаторы на этот раз высказались в том духе, что Нобелевский комитет хочет быть ближе к народу и отмечает скорее не фундаментальные, а технические или общественно значимые работы. Синий диод, за который в этом году вручили премию Исаму Акасаки, Хироси Амано и Судзи Накамура тому примером — самая что ни на есть практическая работа, без которой было бы невозможно ни появления ярких ЖК-дисплеев, ни создание энергосберегающих ламп. Премия по химии досталась не менее «наглядному» изобретению — технологии микроскопии, которая позволяет преодолеть, казалось бы, навсегда установленный оптический предел длины волны света. С помощью методов, разработанных Эриком Бетцигом, Штефаном Хелльем и Уильямом Мернером можно не только рассмотреть живую (sic!) клетку в мельчайших подробностях, но и даже увидеть отдельные светящиеся молекулы.
Из «практической» линии выбивается только премия по физиологии, которая досталась Джону О«Кифу и супругам Мозерам, Эдварду и Мей-Брит за так называемый «внутренний GPS». Первый из них ещё в 70-х годах прошлого века обнаружил так называемые нейроны места, которые активируются только тогда, когда животное в вольере занимает определённую — индивидуальную для каждого из подобных нейронов — зону пространства. Работа О«Кифа стала первым надежным экспериментальным свидетельством того, что мозг создаёт внутреннюю карту или модель окружающего пространства. Значительно позже, в 2005 году, двое других лауреатов, Эдвард и Мей-Брит Мозеры обнаружили, что существуют ещё более удивительные нейроны, так называемые grid-cells или клетки координатной сетки. В отличие от нейронов места, они располагаются в другой зоне мозга и активируются тогда, когда животное, двигаясь по вольеру, попадает в узлы воображаемой решетки, которая как бы «покрывает» пространство подобно широте и долготе на глобусе. Эти клетки, собственно, и определяют положение широты и долготы во внутренней карте пространства, которую создает мозг всякого достаточно сложного животного. Кстати, у человека эти grid-cells были найдены только в прошлом году.
Инженеры MIT сделали гибрид шприца и таблетки Инженеры из Массачусетского технологического института разработали устройство, которое совмещает безболезненность таблеток с возможностью инъекций непосредственно в кровь, которой обладают шприцы.
Устройство представляет собой акриловую капсулу диаметром в один и длиной в два сантиметра. На ее поверхности находятся несколько стальных игл, выступающих примерно на пять миллиметров. Возможность использования такой конструкции диктуется практикой лечения случаев, когда люди заглатывали острые предметы: иглы такого размера не могут нанести существенных травм организму. Кроме того, поскольку в ЖКТ нет болевых рецепторов, пациенты, проглотившие таблетку, не почувствуют боли от уколов игл. Испытания таблетки на свиньях подтвердили ее безопасность — никаких повреждений кишечник животных после недели путешествия по нему устройства не получил.
Млекопитающие научились подкармливать свою микробиоту во время болезни Ученые из Гарварда и Университета Чикаго обнаружили, что млекопитающие могут «подкармливать» своих симбиотических бактерий во время болезни, когда иммунная система борется со внешней инфекцией и условия для роста полезной микробиоты становятся неблагоприятными. Когда мышам давали специальные молекулы, которые симулируют возникновение инфекции, клетки внутренней стороны кишечника у животных начинали выработку особых сахаров, которые обычно в организме отсутствуют. Ученые считают, что эти сахара предназначены как раз для полезных бактерий.
Исследование близнецов подтвердило ключевую роль наследственности в школьной успеваемости Если успеваемость определяется исключительно средой, то корреляция между однояйцевым и разнояйцевым близнецами будет в среднем одинаковой. Если же успеваемость диктуется только наследственностью, то у однояйцевых близнецов корреляция в успеваемости будет значительно (на известную величину) выше. Если на исследуемый параметр влияют оба фактора (а учёные практически всегда имеют дело именно с такой ситуацией), то говорят о определённой доле наследуемости — её можно довольно точно посчитать, сравнивая расчетные и реальные данные.
Так вот, международная группа генетиков на масштабном исследовании 13 тысяч близнецов подтвердила ключевую роль наследственности. Её доля в школьной успеваемости оказалась очень высокой — 62 процента. Однако далеко не всё влияние наследственности объясняется «чистым» интеллектом, скорее наоборот. Главным результатом работы авторы называют то наблюдение, что большая часть относится к генетическим детерминантам других особенностей личности: темперамента, мотивации и так далее.
Создан программируемый вирус для борьбы с бактериями Микробиологи разработали метод направленного уничтожения бактерий, который основан на собственном бактериальном противовирусном иммунитете. Он позволяет не только уничтожать устойчивые к антибиотикам микроорганизмы, но и делает их собратьев невосприимчивыми к приобретению устойчивости.
В системе, разработанной авторами, используется вирус-бактериофаг, в ДНК которого вставлены «чёрные метки» из противовирусной системы бактерий (CRISPR/Cas). Суть метода заключается в том, что «чёрные метки» содержат ДНК самой бактерии. При проникновении в клетку такой вирус приводит к активации противовирусных генов бактерии против себя самой. Таким образом запрограммированно уничтожаются только те микроорганизмы, «чёрные метки», ДНК которых были заранее вставлены в геном искусственного вируса; все остальные бактерии остаются живы, поэтому полезная микрофлора при лечении «программируемым вирусом» не страдает.
Генетики заявили об обнаружении телегонии у мух Концепция телегонии — влияния первого полового партнёра на потомство — имеет очень древние корни и встречается еще в текстах Аристотеля. Некоторое время до расцвета генетики она встречалась и в современной биологии, однако затем была отвергнута как не имеющая какого бы то ни было экспериментального подкрепления. Сейчас она наиболее известна как псевдонаучный мем, имеющий некоторое количество весьма своеобразных сторонников.
На этой неделе биологам из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее удалось обнаружить у мух Telostylinus angusticollis процесс, который до некоторой степени действительно напоминает телегонию. Его суть сводится к тому, что в семенной жидкости мух содержится некий фактор (его природу учёные пока даже не пытались установить), который некоторым образом влияет на размер тела потомства даже тогда, когда оплодотворение не происходит. Из-за этого возникает необычный эффект: если с самкой спаривалось два самца — первый, когда она была еще незрелой, и второй, когда она стала фертильной — то потомство даёт, естественно, только второй самец, но вот размер тела потомства определяется ростом первого самца.
Telostylinus angusticollis
Кокосы оказались эффективным хранилищем для водородного топлива Распространению водородного топлива препятствует отсутствие транспортной инфраструктуры и экономичных, безопасных и эффективных технологий его хранения. Дело в том, что этот газ имеет относительно низкую плотность энергии, и его хранение в сжиженном или газообразном состоянии требует сложных дорогих емкостей. Единственным решением, способным устранить эти проблемы, является адсорбция водорода в специальных материалах. Ранее ученые предлагали использовать для этого композитные сплавы, которые, как показывают эксперименты, способны удерживать водород вплоть до 12,4 процентов по массе. Тем не менее, производство таких материалов само по себе недёшево, извлечение водорода из них требует дополнительной энергии, а носители разрушаются в ходе ограниченного количества циклов перезарядки.
На этой неделе оказалось, что на самом деле с водородом не все так уж сложно — в качестве эффективного и долговечного материала для его хранения и транспортировки подходит обычная обугленную мякоть кокосового ореха. Ученые показали, что она способна удерживать массовую долю водорода в восемь процентов и выдерживает множество циклов зарядки-перезарядки. Так что не удивляйтесь, если следующая версия Tesla под капотом будет иметь не батарею аккумуляторов, а несколько коробок с переработанным кокосом.
© TJournal
